CN104590326B - 一种能确保安全驾驶的地铁调度方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明中提供一种能确保安全驾驶的地铁调度方法及系统，在引导地铁列车按照运行时刻表运行的过程中，能够将前方关键位置处的图像信息发送至地铁列车上，并且能够将该图像信息与预先存储好的基准图像信息进行比较，如果二者一致则正常行驶，如果二者不一致则说明前方线路上出现了异常情况，可以提示驾驶员预先做好防范措施，能够有效避免出现交通事故。

Description

一种能确保安全驾驶的地铁调度方法及系统

技术领域

本发明涉及地铁列车调度技术领域，具体涉及一种能确保安全驾驶的地铁调度方法及系统。

背景技术

随着交通需求的快速增长，城市城市道路交通拥堵日益严重，为了缓解道路交通拥堵，修建地铁是满足人们交通需求主要途径之一，如何保证地铁安全、准时的运行，引起人们的高度关注。

目前地铁列车运行调度系统是采用传统铁路的自动应答器原理进行调度的。也就是利用轨道电路把每一段轨道形成一个应答器，在应答器的起点安装信号灯或虚拟信号灯，当列车进入该段轨道时，该应答器的起点信号灯立即亮红灯或将红灯状态发送至调度中心进行处理显示，当调度中心判断后续列车距该列车的距离小于或等于安全间隔时，调度中心立即通过通讯模块将信号灯红灯状态发送至后续列车的车载设备上，警示驾驶员立即停车；当后续列车当前位置接近最小安全间隔距离时，调度中心立即通过通讯模块将信号灯黄灯状态发送至即将行至后续列车的车载设备上，警示驾驶员减速行驶；当后续列车大于最小安全间隔距离时，调度中心通过通讯模块将信号灯绿灯状态发送至后续列车的车载设备上，提示驾驶员以正常速度行驶。

上述调度方法存在的主要问题：一是驾驶员无法在临近道岔前，直观看到前方道岔的实际状态与当前路线需要的道岔状态是否一致；二是驾驶员在驾驶过程中，需要依靠驾驶员的经验进行驾驶，只要确保与前车的间隔大于安全距离，就属于正常行驶，一般实际运行时刻与运行时刻表的计划时刻误差一般在几十秒到几分钟以上，无法实现地铁列车到达各停靠站的时刻精确到秒，更无法实现地铁列车精确到秒的到达规定的位置点。我们知道，地铁列车的最大时速在90公里左右，一秒钟能行进25米，如果误差10秒钟，就会产生250米的偏移，在发车间隔比较密的情况下，极易发生追尾事故。

再者，地铁列车在实际运行时，其刹车一般需要一定距离，当前方的轨道线路上发生什么异常时，驾驶员无法提前主动获知异常信息，也就无法及时发现处理，如果轨道线路上出现异常情况的位置在安全刹车距离之内即使紧急制动也来不及，极有可能会导致交通事故的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能确保安全驾驶的地铁调度方法及系统。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种能确保安全驾驶的地铁调度方法，包括如下步骤：

S1:生成计划时间表

在地铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶地铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔0.1s获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度；

S2：获取关键位置处的图像信息

根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，获取前方关键位置处的基准图像信息并存储，存储路径与基准时间关联后存入所述计划时间表；

S3：生成运行时刻表

地铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据地铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

S4：整合运行时刻表

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s采集一次地铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s检测一次地铁列车的行驶里程Si，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将行驶里程清零；

S5：生成调度信息，具体包括如下步骤：

S51：实时读取地铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，则执行步骤S52，否则执行步骤S53；

S52：将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将地铁列车的行驶里程清零,然后返回步骤S51；

S53：实时接收当前时刻地铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

S54：比较当前时刻T与当前时刻下的地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D：

当T=T_D时，进入步骤S55；

当T≠T_D时，进入步骤S56；

S55：提示地铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤57；

S56：提示地铁列车按照如下速度进行行驶：

V_T=（S_H-S_D）/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；之后进入步骤S57；

S57：根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，根据计划时间表中的所述存储路径获取前方关键位置处的实际图像信息，比较实际图像信息与基准图像信息是否一致，若二者不一致则提示驾驶员采取相应措施；

S58：判断地铁列车是否到达终点站，若未到达终点站则返回步骤S51，否则结束。

所述步骤S55、S56、S57中，采用设置于地铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

所述步骤S55、S56、S57中，采用设置于地铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

本发明还提供一种能确保安全驾驶的地铁调度系统，包括：

计划时间表生成模块:用于在地铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶地铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔0.1s获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度；

第一图像信息获取模块，用于获取关键位置处的图像信息：根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，获取前方关键位置处的基准图像信息并存储,存储路径与基准时间关联后存入所述计划时间表；

运行时刻表生成模块：用于地铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据地铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

运行时刻表整合模块，用于整合运行时刻表

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s采集一次地铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s检测一次地铁列车的行驶里程Si，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将行驶里程清零；

调度信息生成模块，具体包括：

应答器编码获取单元，实时读取地铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，并判断当应答器编码是否由C_i变化为C_i+1；

修正单元，用于在所述应答器编码获取单元判断应答器编码是否由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将地铁列车的行驶里程清零；

列车计轴单元，实时接收当前时刻的地铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

比较单元，比较当前时刻T与当前时刻下的地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D；

信息提示单元，当T=T_D时，提示地铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶；当T≠T_D时，提示地铁列车按照如下速度进行行驶：V_T=（S_H-S_D）/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使地铁列车的行驶里程SD所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；

第一比判单元，用于根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，根据计划时间表中的所述存储路径获取前方关键位置处的实际图像信息，比较实际图像信息与基准图像信息是否一致，若二者不一致则提示驾驶员采取相应措施；

第二比判单元，判断地铁列车是否到达终点站，若地铁列车到达终点站则结束。

所述信息提示单元，采用设置于地铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

所述信息提示单元，采用设置于地铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

本发明的上述方案与现有技术相比具有以下有益效果：

（1）本发明中所述的能确保安全驾驶的地铁调度方法及系统，在引导地铁列车按照运行时刻表运行的过程中，能够将前方关键位置处的图像信息发送至地铁列车上，并且能够将该图像信息与预先存储好的基准图像信息进行比较，如果二者一致则正常行驶，如果二者不一致则说明前方线路上出现了异常情况，可以提示驾驶员预先做好防范措施，能够有效避免出现交通事故。

（2）本发明中所述的能确保安全驾驶的地铁调度方法及系统，能实时判断地铁列车的当前里程与运行时刻表中记载的基准里程是否重合。当地铁列车的当前里程与运行时刻表中当前时刻所对应的基准里程不重合时，即滞后或超前时，能够提示驾驶员以何种速度行驶才能在预定的时间内保证和运行时刻表基准里程重合。而当地铁列车的当前里程与运行时刻表中规定的基准里程重合后，也能够提示驾驶员未来要继续保持重合状态，需要以何种速度行驶。采用本发明中的上述方案能够保证地铁车真正实现按照预先设定的时刻表精确到秒的行驶。

（3）本发明中所述的能确保安全驾驶的地铁调度方法及系统，将每一闭塞区的起始位置作为对地铁列车进行调度的起点，一旦应答器编码发生变化，则将运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，同时将地铁列车的行驶里程清零，由此可以防止由于地铁列车远距离运行所积累的误差，因为每一轨道分区的距离较短，在此区间内列车的行驶里程不会有太大误差，因此可以有效减小累计误差，保证对列车进行调度的精度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一个实施例所述能确保安全驾驶的地铁调度方法的流程图；

图2为图1所示能确保安全驾驶的地铁调度方法中步骤S5的流程图；

图3为本发明一个实施例所述应答器和闭塞区示意图；

图4为本发明一个实施例所述地铁列车超前行驶情况下行驶数据示意图；

图5为本发明一个实施例所述地铁列车滞后行驶情况下行驶数据示意图；

图6为本发明一个实施例所述能确保安全驾驶的地铁调度系统的原理框图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种能确保安全驾驶的地铁调度方法，如图1和图2所示，包括如下步骤：

S1:生成计划时间表：

在地铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶地铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔0.1s获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和应答器编码C_i，如图3所示，相邻两个应答器之间对应一闭塞区。

上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度。其中i为整数，行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和应答器编码C_i分别表示第i秒得到的数据。

S2：获取关键位置处的图像信息：

根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值时，获取前方关键位置处的基准图像信息并存储，存储路径与基准时间关联后存入所述计划时间表。其中关键位置可以选择为岔道口，其中的距离阈值可以选择为地铁列车十秒钟行驶的距离，这一距离能够从表中直接得到。

S3：生成运行时刻表：

地铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据地铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表。

S4：整合运行时刻表：

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s采集一次地铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1。

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s检测一次地铁列车的行驶里程Si，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将行驶里程清零。

S5：生成调度信息，具体包括如下步骤：

S51：实时读取地铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，则执行步骤S52，否则执行步骤S53；

S52：将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将地铁列车的行驶里程清零；

S53：实时接收当前时刻地铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

S54：比较当前时刻T与当前时刻下的地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D：

当T=T_D时，进入步骤S55；

当T≠T_D时，进入步骤S56；

S55：提示地铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤57；

S56：提示地铁列车按照如下速度进行行驶：

V_T=（S_H-S_D）/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；之后进入步骤S57；

S57：根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值时，根据运行时间表中的存储路径获取前方关键位置处的实际图像信息，比较实际图像信息与基准图像信息是否一致，若二者不一致则提示驾驶员采取相应措施。

S58：判断地铁列车是否到达终点站，若未到达终点站则返回步骤S31，否则结束。

本实施例中行驶里程通过实时检测地铁列车车轮旋转的圈数并结合车轮的周长获取。在获得了所有的数据后，将其关联在一起得到计划时间表，计划时间表的形式可以如如表1所示：

表1

其中,相邻两个应答器之间对应着一段闭塞区，在一段闭塞区的两端分别设置有应答器，当地铁列车在行驶过程中，如果获得的应答器编码没有发生变化则说明地铁列车行驶在同一段铁轨上，当应答器编码发生变化时说明地铁列车驶入了下一段铁轨。因此，根据地铁列车应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i能够判断地铁列车的位置，也就能够得知地铁列车与关键位置之间的实际距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值时，获取前方关键位置处的基准图像信息并存储，存储路径与基准时间关联后存入所述计划时间表，由此可以得到最终的计划时间表如表2所示。

表2

由表2所示的计划时间表结合地铁列车的发车时间及到站时间，可得到如表3的运行时刻表，从表2和表3对比可知，运行时刻表与计划时间表相比，就是将行驶时间改为对应的北京时间了。

表3 运行时刻表

表2和表3只给出了从中关村站到安河桥北站的计划时间表和运行时刻表的实施例。但是对于地铁列车来说，沿途要经过多个站点，因此计划时间表和运行时刻表也就有多个。列车无论在任何时刻，到达任何位置，只要已经出发并且还没有到达终点站，都会有对应的计划时间表和运行时刻表。其中每一计划时间表和运行时刻表中可以只记录地铁列车在相邻两站之间的行驶数据，也可以是多个站之间的行驶数据，甚至还可以是从始发站到终点站的所有站点的行驶数据。

在得到了运行时刻表之后，以此对地铁列车进行调度，为了保证地铁列车调度的准确性，在地铁列车行驶的过程中，实时对运行时刻表进行整合修正，以每一闭塞区作为一个调度的区间，避免地铁列车远距离行驶所累积的误差。以表3为例，在运行过程中，当检测到应答器编码从C₇变化为C₈时，C₈对应的起始位置为1510米，则将C₈起始位置对应的里程清零，并将后续的所有里程数减去1510米，运行时刻表便会整合修正为表4。

表4

由表4可知，基准里程已经从0开始，相应的地铁列车在行驶过程中得到的里程数也应同时清零。这样，以表4作为新的运行时刻表对地铁列车继续调度，便可以将之前累积的误差消除。

以表3的运行时刻表为例说明对地铁列车的调度过程。

地铁列车按照该运行时刻表运行时，例如在当前时刻T为08:00:47.9时，检测到地铁列车的行驶里程为S_D，将地铁列车当前行驶里程为S_D与运行时刻表中基准里程进行一一比对，查找到与当前地铁列车行驶里程最接近的基准里程为S_n，获取该基准里程对应的基准时间T_D为08:00:47.59。需要说明的是，当前时刻下的地铁列车的行驶里程，可能在运行时刻表中能够查找到与之完全相等的基准里程信息。但是大部分情况下，是无法在运行时刻表中查找到与地铁列车当前行驶里程完全对应的基准里程信息的，此时就按照以上所描述的，从运行时刻表中查找与当前时刻地铁列车行驶里程最接近的基准里程，认为其就是地铁列车的当前行驶里程。比较当前时刻T与当前时刻下的地铁列车的行驶里程S_D所对应的的基准时刻T_D：T≠T_D，此时需要在规定的时间内，使地铁列车的当前时刻的实际的当前位置，与运行时刻表中的当前时刻所对应的基准位置相重合。此处所述的规定的时间即为本实施例中所述的时间调整阈值T_H。根据实际情况进行选取，时间调整阈值可以选择为1S，2S、5秒等。选择该时间调整阈值时即要考虑保证地铁列车既行驶里程尽快和运行时刻表中规定的基准里程重合，但同时要考虑当前偏差值的大小，当偏差值较大时该时间调整阈值可以选择较大的值，偏差较小时也可以适当将时间调整阈值缩小。

为了使本实施例中所描述的上述情况更加清晰，结合图4和图5进行说明，图4和图5中最右侧箭头表示行驶方向。

如图4所示，每一个点都代表0.1秒的时间内地铁列车所在的位置，该位置由里程数来表示。当前时刻T对应的基准里程设定为S_I；当前时刻T下的实际的地铁列车行驶里程在运行时刻表中所对应的基准里程为S_D；当前时刻T加上时间调整阈值T_H在运行时刻表中对应的基准里程为S_H。显然，如图3所示的情况下，当前时刻T地铁列车实际位置所对应的基准里程比时刻表中当前时刻应对应的基准里程超前。假设要求地铁列车在0.6S之后保证其行驶位置与运行时刻表中的行驶位置重合，则需要地铁列车在时间T_H内从基准里程为S_D行驶至基准里程为S_H，即其行驶的里程为S_H-S_D。因此，地铁列车所需要的行驶速度为V_T=（S_H-S_D）/T_H。

图5中所示情况与图4所示情况相反，为地铁列车滞后行驶的情况。但是从图中可以看出，如果要地铁列车在时间调整阈值之后与运行时刻表重合，其所需要的行驶速度依然为V_T=（S_H-S_D）/T_H。

而一旦地铁列车的行驶位置能够与运行时刻表中记录的相应行驶位置重合，则可以提示令地铁列车按照下一个基准时刻所对应的基准速度行驶即可。按照上述方式，驾驶员在任何情况下都能获知应该以何种速度行驶。从而能够保证地铁列车真正的按照运行时刻表精准运行。

在地铁列车按照上述时刻表精准运行的过程中，还要实时的判断地铁列车与关键位置即岔道口之间的距离是否为距离阈值。由于运行时刻表中记录着地铁列车的行驶里程和行驶时间，所以可以选择以基准里程作为判断标准也可以选择以基准时间作为判断标准。在判断时，可以选择与岔道口距离十秒钟的时间时，获得岔道口处的图像信息。而岔道口的位置是作为已知数据的，因为岔道口与与起始位置之间的里程、岔道口与每一站点之间的里程都是已知数据。得知以上数据，地铁列车在行驶过程中，能够实时获取与岔道口之间的距离。当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为距离阈值时，获取前方关键位置的图像信息，同时根据运行时间表中的存储路径获取前方关键位置处的实际图像信息，比较实际图像信息与基准图像信息是否一致，若二者不一致则提示驾驶员采取相应措施。

由于上述方案在引导地铁列车按照运行时刻表运行的过程中，能够将前方关键位置处的图像信息发送至地铁列车上，并且能够将该图像信息与预先存储好的基准图像信息进行比较，如果二者一致则正常行驶，如果二者不一致则说明前方线路上出现了异常情况，可以提示驾驶员预先做好防范措施，能够有效避免出现交通事故。

本实施例提供的能确保安全驾驶的地铁调度方法，在引导地铁列车按照运行时刻表运行的过程中，能实时判断地铁列车的当前里程与运行时刻表中记载的基准里程是否重合。当地铁列车的当前里程与运行时刻表中当前时刻所对应的基准里程不重合时，即滞后或超前时，能够提示驾驶员以何种速度行驶才能在预定的时间内保证和运行时刻表基准位置重合。而当地铁列车的当前里程与运行时刻表中规定的基准里程重合后，也能够提示驾驶员未来要继续保持重合状态，需要以何种速度行驶。采用本发明中的上述方案能够保证地铁列车真正实现按照预先设定的时刻表精确到秒的行驶。由于每一列地铁都能够按照规定的时刻表精准运行，因此即使发车间隔比较密集，也能保证不同班次列车之间的运行时间间隔，可以有效避免追尾事故的发生。

作为本实施例的优选方案，所述步骤S55、S56、S57中，采用设置于地铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。。

进一步优选地，所述步骤S55、S56、S57中，采用设置于地铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

实施例2

本实施例提供一种能确保安全驾驶的地铁调度系统，如图6所示，包括：

计划时间表生成模块:用于在地铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶地铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔0.1s获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度；

第一图像信息获取模块，用于获取关键位置处的图像信息：根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，获取前方关键位置处的基准图像信息并存储,存储路径与基准时间关联后存入所述计划时间表；

运行时刻表生成模块：用于地铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据地铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

运行时刻表整合模块，用于整合运行时刻表

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s采集一次地铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s检测一次地铁列车的行驶里程Si，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将行驶里程清零；

调度信息生成模块，具体包括：

应答器编码获取单元，实时读取地铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，并判断当应答器编码是否由C_i变化为C_i+1；

修正单元，用于在所述应答器编码获取单元判断应答器编码是否由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将地铁列车的行驶里程清零；

列车计轴单元，实时接收当前时刻的地铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

比较单元，比较当前时刻T与当前时刻下的地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D；

信息提示单元，当T=T_D时，提示地铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶；当T≠T_D时，提示地铁列车按照如下速度进行行驶：V_T=（S_H-S_D）/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使地铁列车的行驶里程SD所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；

第一比判单元，用于根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，根据计划时间表中的所述存储路径获取前方关键位置处的实际图像信息，比较实际图像信息与基准图像信息是否一致，若二者不一致则提示驾驶员采取相应措施；

第二比判单元，判断地铁列车是否到达终点站，若地铁列车到达终点站则结束。

优选地，所述信息提示单元，采用设置于地铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

进一步优选地，所述信息提示单元，采用设置于地铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

上述实施例所述的能确保安全驾驶的地铁调度系统，能够将前方关键位置处的图像信息发送至地铁列车上，并且能够将该图像信息与预先存储好的基准图像信息进行比较，如果二者一致则正常行驶，如果二者不一致则说明前方线路上出现了异常情况，可以提示驾驶员预先做好防范措施，能够有效避免出现交通事故。并且，在引导地铁列车按照运行时刻表运行的过程中，能实时判断地铁列车的当前里程与运行时刻表中记载的基准里程是否重合。当地铁列车的当前里程与运行时刻表中当前时刻所对应的基准里程不重合时，即滞后或超前时，能够提示驾驶员以何种速度行驶才能在预定的时间内保证和运行时刻表基准位置重合。而当地铁列车的当前里程与运行时刻表中规定的基准里程重合后，也能够提示驾驶员未来要继续保持重合状态，需要以何种速度行驶。采用本发明中的上述方案能够保证地铁车真正实现按照预先设定的时刻表精确到秒的行驶。由于每一列地铁都能够按照规定的时刻表精准运行，因此即使发车间隔比较密集，也能保证不同班次列车之间的运行时间间隔，可以有效避免追尾事故的发生。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种能确保安全驾驶的地铁调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1:生成计划时间表

在地铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶地铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔0.1s获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度；

S2：获取关键位置处的图像信息

根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，获取前方关键位置处的基准图像信息并存储，存储路径与基准时间关联后存入所述计划时间表；

S3：生成运行时刻表

地铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据地铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

S4：整合运行时刻表

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s采集一次地铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s检测一次地铁列车的行驶里程Si，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将行驶里程清零；

S5：生成调度信息，具体包括如下步骤：

S51：实时读取地铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，则执行步骤S52，否则执行步骤S53；

S52：将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将地铁列车的行驶里程清零,然后返回步骤S51；

S53：实时接收当前时刻地铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

S54：比较当前时刻T与当前时刻下的地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D：

当T=T_D时，进入步骤S55；

当T≠T_D时，进入步骤S56；

S55：提示地铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶，之后进入步骤57；

S56：提示地铁列车按照如下速度进行行驶：

V_T=（S_H-S_D）/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；之后进入步骤S57；

S57：根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，根据计划时间表中的所述存储路径获取前方关键位置处的实际图像信息，比较实际图像信息与基准图像信息是否一致，若二者不一致则提示驾驶员采取相应措施；

S58：判断地铁列车是否到达终点站，若未到达终点站则返回步骤S51，否则结束。

2.根据权利要求1所述的能确保安全驾驶的地铁调度方法，其特征在于：

所述步骤S55、S56、S57中，采用设置于地铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

3.根据权利要求1或2所述的能确保安全驾驶的地铁调度方法，其特征在于：

所述步骤S55、S56、S57中，采用设置于地铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。

4.一种能确保安全驾驶的地铁调度系统，其特征在于，包括：

计划时间表生成模块:用于在地铁列车投入营运之前，驾驶员驾驶地铁列车沿着轨道线路按照规定的速度行驶，在行驶过程中，每隔0.1s获取一次行驶数据,所述行驶数据包括行驶里程S_i、行驶时间t_i、行驶速度V_i和应答器编码C_i，其中相邻两个应答器之间对应一闭塞区；上述行驶数据关联后形成计划时间表，其中所述行驶时间t_i作为基准时间，所述行驶里程S_i作为基准里程，所述行驶速度V_i作为基准速度；

第一图像信息获取模块，用于获取关键位置处的图像信息：根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，获取前方关键位置处的基准图像信息并存储,存储路径与基准时间关联后存入所述计划时间表；

运行时刻表生成模块：用于地铁列车发车之前，调取相应路线的计划时间表，根据地铁列车的发车时间以及在每一停靠站的停车时间，将计划时间表中的基准时间t_i修改为对应的北京时间T_i作为基准时刻，生成运行时刻表；

运行时刻表整合模块，用于整合运行时刻表

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s采集一次地铁列车所处轨道所对应的应答器编码以及行驶里程，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1；

在地铁列车行驶过程中，每隔0.1s检测一次地铁列车的行驶里程Si，当应答器编码由C_i变化为C_i+1时，将行驶里程清零；

调度信息生成模块，具体包括：

应答器编码获取单元，实时读取地铁列车所处轨道线路的对应的应答器编码，并判断当应答器编码是否由C_i变化为C_i+1；

修正单元，用于在所述应答器编码获取单元判断应答器编码是否由C_i变化为C_i+1时，将所述运行时刻表中与应答器编码C_i+1起始位置对应的基准里程S_i+1修正为0并将其后的基准里程数均减去S_i+1，并且将地铁列车的行驶里程清零；

列车计轴单元，实时接收当前时刻的地铁列车的行驶里程S_D，获得与基准里程S_D所对应的基准时刻T_D；

比较单元，比较当前时刻T与当前时刻下的地铁列车的行驶里程S_D所对应的基准时刻T_D；

信息提示单元，当T=T_D时，提示地铁列车按照运行时刻表中T_D的下一个基准时刻所对应的基准速度行驶；当T≠T_D时，提示地铁列车按照如下速度进行行驶：V_T=（S_H-S_D）/T_H,其中T_H是时间调整阈值，即经过时间T_H之后使地铁列车的行驶里程SD所对应的基准时刻T_D与当前时刻T之间的误差为零；其中S_H是以当前时刻T加上时间调整阈值T_H作为基准时刻在运行时刻表中所对应的基准里程；

第一比判单元，用于根据所述应答器编码C_i和地铁列车的行驶里程S_i判断地铁列车当前位置与关键位置之间的距离，当地铁列车的实际行驶里程与关键位置之间的距离为阈值S_th时，根据计划时间表中的所述存储路径获取前方关键位置处的实际图像信息，比较实际图像信息与基准图像信息是否一致，若二者不一致则提示驾驶员采取相应措施；

第二比判单元，判断地铁列车是否到达终点站，若地铁列车到达终点站则结束。

5.根据权利要求4所述的能确保安全驾驶的地铁调度系统，其特征在于：

所述信息提示单元，采用设置于地铁列车上的信息显示屏显示文字的方式对驾驶员进行提示。

6.根据权利要求4或5所述的能确保安全驾驶的地铁调度系统，其特征在于：

所述信息提示单元，采用设置于地铁列车上的声音播放器播放语音的方式对驾驶员进行提示。